青藏高原东南缘地处青藏高原与华南地块,巽他地块和印度地块的交汇部位,有鲜水河-安宁河-则木河-小江断裂,红河断裂,实皆断裂等大型走滑断层系统,是印-亚碰撞,高原扩展,缅甸微板块俯冲,菲律宾板块俯冲,苏门答腊板块俯冲等多种构造作用共同交汇的部位。中生代以来随特提斯洋的开合演化经历了复杂的构造变形历史。复杂的继承性构造交织于现今多种动力学过程,使人们对该研究区的现今地壳变形模式至今未有一个清晰的认识。为了从整体上理解和认识该区域现今地壳变形机理。本论文首先利用现今长期三维地壳变形资料（GPS水平和精密水准垂直运动速度场）,总结该区域的应变分配特征。然后,采用不同参考框架的GPS形变场估算了各自的旋转中心。依据估计的旋转中心和数值模拟技术分析了模型各边界对现今地壳变形的贡献。然后,对局部区域典型地壳变形特征（川西贡嘎山隆升,滇中相对于川西与滇南的下沉以及滇南近东西方向拉张）,建立数值模型分析其变形机理。最后,在总结前人研究工作和本文研究工作基础上,提出青藏高原东南缘现今地壳变形的联合模型。具体来讲本论文主要包含以下几项研究内容:1.利用已公开发表的长期水平与垂直变形场,分析总结青藏高原东南缘地壳长期变形主要特征,并与前人的研究结果进行对比,确定现今长期地壳变形特征的可靠性和准确性,在此基础上分析其可能的形成机制。2.根据公开发表的不同参考框架的速度场,估算青藏高原东南缘围绕喜马拉雅东构造结旋转的旋转中心,并评估旋转效应对观测速度场的贡献。3.采用研究区公开发表的高分辨率地震波速度结构,计算研究区重力势能（GPE）,并估算重力势能所产生的应变率,讨论重力作用在该区域地壳变形中的影响。4.以川西贡嘎山快速隆升为例,利用斜向挤压数值模型分析鲜水河-安宁河-则木河-小江大型走滑断层系统,断层走向转折处高地形的隆升机制,讨论河流下切,中下地壳流对造山过程的影响。5.结合深部成像资料和地球化学资料确定滇中地区峨眉山地幔柱改造所产生岩石圈内高速体的位置和物理参数,利用三维热力学数值模拟技术讨论壳内高速体、岩石圈内高速体对地形演化,地表断层演化,重力场演化和深部流场的影响。6.利用深部成像资料和二维热力学数值技术,模拟缅甸板片自发俯冲过程所产生岩石圈受力状态与深部地幔回旋流,分析滇南地区现今地壳水平伸展过程的控制机制,讨论SKS波观测结果与深部地幔回旋流和岩石圈变形的关系。7.结合研究区震源机制解分布特征和数值模拟结果,分析缅甸板块俯冲的现今状态及其动力学表现,并探讨其对滇西南地区地壳变形的影响。8.利用数值模拟结果与地质相关资料讨论了巽他地块双向俯冲过程与现今滇南地区地壳变形之间的关系。并推测红河断裂中新世极性翻转的可能机制。通过上述研究,本文获得的结论与认识可归纳如下:1.青藏高原东南缘地壳层的大型右旋剪切带与旋转变形——实皆断裂与鲜水河-安宁河-则木河-小江断裂系统通过对现今水平应变场的分析和本文的相关数值模拟工作,发现青藏高原东南缘的应变场主要受控于南部的实皆断裂与北部的鲜水河-安宁河-则木河-小江断层系统。分属南北的两个大型走滑断层系统在东西长600km南北宽700km的范围内,与该区域复杂的先存构造相互交织,相互影响,从而形成独特的应变特征。主要依据如下:（1）从区域主应变率的方向来看,整个区域的主张应变率以红河断裂西北尾端为核心做顺时针旋转,而主挤压应变率与剪切应变率主要集中于两大走滑断层系统附近及喜马拉雅东构造结区域。这一特征意味着该区域的运动学模式应该是以主干断层的边界运动为主,而各活动地块则承受来自南侧与北侧大型走滑断层运动在宽度达600km范围内所产生的巨大力矩而旋转变形。这一认识与在南汀河断裂——程海断裂——理塘断裂围陷的区域内发育的正断层和拉张型震源机制解具有高度的一致性。（2）从断层滑动速率来讲,研究区域内虽然存在红河断裂,丽江-小金河断裂,金沙江断裂和澜沧江断裂等古老的缝合带,但他们现今的滑动速率都在5mm/a以下。这不仅难以与安宁河-则木河断裂相比,更难以与鲜水河断裂,小江断裂和实皆断层相比。因此,在现今的构造作用力驱动下,该区域的主控断层应该是东西两大型走滑断层系统。从地质滑动速率来看,在这些地区百万年尺度的滑动速率也同样不超过5mm/a。（3）从长期垂直变形场和地形分布上看,快速隆升区域主要集中于走滑断层转折区域。如位于鲜水河与安宁河断裂交汇部位的贡嘎山地区,安宁河断裂与则木河断裂交汇的螺髻山以及则木河断裂与小江断裂交汇的轿子山。整个川西地区承受着来自青藏高原的挤出作用,具有较高的隆升速率。但是隆升速率从川西块体北侧的鲜水河断裂向南则隆升速率逐渐降低,而在滇西南的程海断裂则转换为以下沉为主。而滇中地块,正处于两大断层系统的直接交汇部位,其相对于滇南与川西则处于下沉区域。这一现象也被整个区域广泛分布的新近纪-第四系盆地沉积证实。（4）从块体旋转的角度来看,利用相对于华南地块的GPS速度场能够获得与地质旋转结果一致的旋转中心,旋转中心位于（96.10°E,27.4°N）附近。依据旋转中心获得的角速度分布来看,研究区围绕喜马拉雅东构造结旋转角速度在2度/百万年,且内圈快于外圈。这一认识与利用古地磁和地质方法获得的结果具有较好的一致性。（5）旋转数值模拟测试结果表明,来自内圈的边界条件对整个区域地壳变形的贡献可达50%,其中切向旋转贡献占比40%而径向边界作用占比10%,总的来看旋转分量占比达70%。在两条大型走滑断层系统之间,主要以非均匀旋转的方式吸收两者的差异运动。（6）通过对贡嘎山地区隆升机理的数值测试发现:挤压隆升与三维非均匀剥蚀是近9Ma以来,贡嘎山快速隆升的原动力。而南部的螺髻山与轿子山由于存在西南方向的拉张作用而无法快速累积地形。现今残留的高地形可能与该地区非均匀剥蚀对残余地形的改造所致。这意味着,在龙门山-锦屏山以北的地区青藏高原的挤出作用依然是最主要的控制作用,贡嘎的快速隆升就是最好的证据。（7）从峨眉山玄武岩区域壳内高速体的数值模拟结果来看:峨眉山玄武岩改造后产生的高速异常体,对现今地壳变形动力学来讲具有重要的指示意义。现今观测的近似圆形的壳内高速体直接证实了滇中地块在新生代并没有承受巨大的挤压,拉伸等大规模内部变形。如果发生大规模变形其岩石圈内的环形异常体则很难留存。但如果只是发生整体旋转变形和挤压变形,将能很好解释快速滑动的边界断层和深部近似圆形的高速体,以及相对于较慢的隆升。2.重力驱动的浅层地形流动除远场的俯冲作用外,也有学者认为现今观测的GPS变形可以通过地形所产生的重力梯度来解释。基于上述考虑。本论文计算了本研究区内重力势能梯度所产生差应力,结合区域粘性结构,估计了重力势能所产生的应变率。研究结果表明重力驱动作用在丽江-小金河断裂附近具有较大的影响,且其所产生的差应力方向与观测的拉张应变率方向一致。从1500米地形等高线与莫霍面40公里等深线的弯曲程度,可以看出,青藏高原深部物质并没有大规模溢出青藏高原,而地形则如流水般受到重力作用而从高原向四周扩展。这一重力驱动过程是否有中下地壳流参与,本论文的模型中并不确定。3.缅甸自发俯冲过程与岩石圈拉张作用从俯冲的角度来讲,上覆板片是产生高山（南美安第斯俯冲带）还是产生弧后盆地（日本海）,最直接的原因是上覆板片所承受是挤压还是拉张,而最关键的控制因素是海沟前进还是后撤。而对于缅甸弧,从东向西弯曲了近150km,这充分说明缅甸板片的俯冲过程持续存在并产生海沟后撤现象,这必然在上覆板片的滇南地区产生拉伸作用。通过本文的数值工作,不难发现,如果俯冲板片与浅部发生断裂,则无法产生现今观测的震源机制解方向与地壳应变状态。基于已公开发表的缅甸微板块深部板片形态,可以推测整个滇南地区,即实皆断裂尾端,北纬26.5度以南地区,缅甸弧后撤而对该地区的岩石产生东西方向的拉伸作用。而北纬26.5度以北地区,由于喜马拉雅东构造结向北推挤,其产生的是“海沟”前进状态,会对以北的岩石圈产生挤压作用。这种对上覆岩石圈的挤压与拉张过程的转换与印度-缅甸俯冲板片的撕裂有关。4.深部地幔中的回旋流与地幔各向异性自发俯冲板片由于自重而向地幔深部运动时,必然对地幔产生扰动。前人研究表明,俯冲板片边缘会产生回旋流,回旋流的大小与形态与板片的分布形态直接相关,海沟后撤有利于产生平行于海沟方向的地幔各向异性,而海沟前进会产生垂直于海沟方向的地幔各向异性。但对于缅甸俯冲来讲,由于其缺乏主动俯冲所需的推挤作用,并不能算传统意义上的海沟前进与后撤。基于本文的数值模拟结果,虽然海沟发生后撤,但依然能够在板片前端产生垂直于海沟方向的回旋流。这一回旋流与该区域大量存在的地幔各向异性—SKS波观测结果具有较好的一致性。在北纬26.5度以北的区域,地幔各向异性变为南北方向,而这与该区域主动俯冲产生海沟前进的效果类似,产生垂直于碰撞缝合带的地幔各向异性。5.来自远场的驱动作用——巽他地块的双向俯冲过程与红河断裂除青藏高原的挤压作用、印度板片的北推作用以及缅甸板片的俯冲作用外,该区域是否受到苏门答腊俯冲,菲律宾俯冲的影响?本论文也对此进行了探讨。通过公开发表的深部速度结构发现,在1000km深部内,苏门答腊板片只在海沟附近存在,大部分板片已经快速穿透660km相变面,沉入更深的地幔中。其所产生的海沟后撤已经导致安达曼海,南中国海形成。但从现今的GPS速度结果上看,苏门答腊俯冲对巽他地块产生的是挤压作用。本文依据从缅甸到菲律宾的P波速度结构剖面建立数值模型。模拟结果表明,现今缅甸俯冲对巽他地块产生拉张而菲律宾俯冲对巽他地块产生挤压,两侧相向而产生向西的运动。但菲律宾俯冲减弱后,对巽他地块也产生拉张作用,巽他地块则无法产生西向运动。这说明巽他地块的运动方式与两侧的双向俯冲过程密切相关。基于此,可以推测红河断裂现今运动减弱与巽他地块所承受的挤压边界作用相关。对比缅甸俯冲与菲律宾俯冲带的开始时间,可以发现在西侧的缅甸俯冲更为古老,在27-28Ma以来基本以自发俯冲为主,而东侧菲律宾俯冲在40-20Ma间先以原南海俯冲为主俯冲了近700km,20Ma以后以现今南海俯冲近700km,总共发生了近1400公里的位移。而在35-17Ma,红河断裂发生了大规模左旋走滑,滑动量级在500-1000km之间,这与目前平卧于菲律宾俯冲带下方的板片长度基本吻合。因此,红河断裂35-17Ma的大规模左旋走滑位移可能被原南海的快速俯冲而吸收,而主要控制作用来自于巽他地块两侧的俯冲过程。安达曼—苏门答腊俯冲过程所产生的海沟后撤主要在11Ma开始活动,其活动时间小于红河断裂发生大规模运动的时间。因此,控制中新世红河断裂大规模滑动、极性变化的主要力源可能来自于菲律宾俯冲过程的翻转。6.普遍存在的壳幔解耦依据本文的研究结果,本研究区地壳层受控于实皆断裂与鲜水河-小江断裂系统的大型右旋剪切带。地表层受控于重力所产生的地形流动。岩石圈层受控于俯冲板片所产生的挤压与拉张作用以及远场的俯冲过程。深部的地幔层则受控于深部板片所产生的回旋流。从浅部到深部,其所承受的作用力并不相同。地表GPS观测与深部SKS,PMS等观测无论方向是否一致,其所承受的作用力不同必然导致地壳和地幔处于不同的应变状态。因此,基于本文的分析认为,本研究区从浅部到深部由于作用力的巨大差异,壳幔解耦是普遍存在的现象。